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Biomoleculas inorganicas

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Biomoleculas inorganicas

  1. 1. Colegio Marista San José - Ampliación de Biología y Geología Tema 4: Composición química de los seres vivos.Las biomoléculas inorgánicas.El aguaEl agua es una biomolécula inorgánica. Se trata de la biomolécula más abundante en los seresvivos. En las medusas, puede alcanzar el 98% del volumen del animal y en la lechuga, el 97%del volumen de la planta. Estructuras como el líquido interno de animales o plantas,embriones o tejidos conjuntivos suelen contener gran cantidad de agua. Otras estructuras,como semillas, huesos, pelo, escamas o dientes poseen poca cantidad de agua en sucomposición.Estructura MolecularEl agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno.La molécula tiene las siguientes características: • La molécula de agua tiene forma triangular plana, con un ángulo de enlace de 104,5º. • La molécula de agua es un dipolo: aparece una zona con un diferencial de carga positivo en la región de los hidrógenos, y una zona con diferencial de carga negativo, en la región del oxígeno. • Este dipolo facilita la unión entre moléculas, formando puentes de hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de otra. Estos puentes de hidrógeno son responsables de la mayoría de las propiedades físico- químicas del agua.Propiedades del aguaEl agua tiene propiedades especiales, derivadas de su singular estructura. Las másinteresantes desde el punto de vista de la biología son: • Alto calor específico: (Cantidad de energía (julios) necesaria para elevar en un 1°K la temperatura de 1 kg de una materia) Para aumentar la temperatura del agua un grado centígrado es necesario comunicarle mucha energía para poder romper los puentes de hidrógeno que se generan entre las moléculas. • Alto calor de vaporización: (Energía energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado líquido a gaseoso) El agua absorbe mucha energía cuando pasa de estado líquido a gaseoso. • Alta tensión superficial: (Fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse -1-
  2. 2. Colegio Marista San José - Ampliación de Biología y Geología Tema 4: Composición química de los seres vivos. como si fuera una delgada película elástica) Las moléculas de agua están muy cohesionadas por acción de los puentes de Hidrógeno. Esto produce una película de agua en la zona de contacto del agua con el aire. Como las moléculas de agua están tan juntas el agua es incompresible. • Capilaridad: (Cualidad que posee una sustancia para absorber un líquido) El agua tiene capacidad de ascender por las paredes de un capilar debido a la elevada cohesión o adhesión molecular. • Bajo grado de ionización: (Ionización es el proceso químico o físico mediante el cual se producen iones) La mayor parte de las moléculas de agua no están disociadas. Sólo un reducido número de moléculas sufre disociación, generando iones positivos (H+) e iones negativos (OH-). En el agua pura, a 25ºC, sólo una molécula de cada 10.000.000 está disociada, por lo que la concentración de H+ es de 10-7. Por esto, el pH del agua pura es igual a 7. • La densidad del agua: (Cantidad de masa contenida en un determinado volumen) En estado líquido, el agua es más densa que en estado sólido. Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes de hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua ocupando mayor volumen.Importancia biológica del aguaLas propiedades del agua permiten que los seres vivos utilicen esta molécula para algunasfunciones. Estas funciones son las siguientes: • Disolvente polar universal: el agua, debido a su elevada constante dieléctrica, es el mejor disolvente para todas aquellas moléculas polares. Sin embargo, moléculas apolares no se disuelven en el agua. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares o con carga iónica. También las moléculas de agua pueden disolver a sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas. A su vez el agua es capaz de formar soluciones coloidales con sustancias anfipáticas. • Es el lugar donde se realizan reacciones bioquímicas: debido a ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica, y debido a su bajo grado de ionización. • Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia. • Función de transporte: por ser un buen disolvente, debido a su elevada constante dieléctrica, y por poder ascender por las paredes de un capilar, gracias a la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte por su interior. • Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento. • Función termorreguladora: al tener un alto calor específico y un alto calor de vaporización el agua es un material idóneo para mantener constante la temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es necesario. -2-
  3. 3. Colegio Marista San José - Ampliación de Biología y Geología Tema 4: Composición química de los seres vivos.Sales mineralesLas sales minerales son biomoléculasinorgánicas que aparecen en los seresvivos de forma precipitada, disuelta enforma de iones o asociada a otrasmoléculas.PrecipitadasEn forma precipitada forman estructurasduras, que proporcionan estructura oprotección al ser que las posee. Ejemplosson las conchas, los caparazones o losesqueletos.DisueltasLas sales disueltas en agua manifiestancargas positivas o negativas. Los cationesmás abundantes en la composición de losseres vivos son Na+, K+, Ca2+, Mg2+... Los aniones más representativos en la composición de losseres vivos son Cl-, PO43-, CO32-...Las sales disueltas en agua pueden realizar funciones tales como: • Mantener el grado de grado de salinidad. • Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto tampón. • Controlar la contracción muscular • Producir gradientes electroquímicos • Estabilizar dispersiones coloidales. • Ayudar al control de la presión osmótica.Asociadas a otras moléculas.Los iones pueden asociarse a moléculas, permitiendo realizar funciones que, por sí solos nopodrían, y que tampoco realizaría la molécula a la que se asocia, si no tuviera el ion. Lahemoglobina es capaz de transportar oxígeno por la sangre porque está unida a un ion Fe2+.Los citocromos actúan como transportadores de electrones porque poseen un ion Fe3+. Laclorofila captura energía luminosa en el proceso de fotosíntesis por contener un ion Mg2+ en suestructura.Los gasesEn los seres vivos encontramos algunas moléculas en estado gaseoso: O2, CO2, N2,… -3-

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